Ideale Gase

Das Kapitel 4 befasst sich mit idealen Gasen. Mithilfe der Gesetze von Boyle und Mariotte, von Gay-Lussac und des idealen Gasthermometers werden die thermische Zustandsgleichung des idealen Gases in den Formen pV = mRT und pV = nR _m T hergeleitet und die spezielle Gaskonstante R sowie die allgemeine Gaskonstante R _m eingeführt. Weiter werden die kalorischen Zustandsgleichungen des idealen Gases vorgestellt, mit denen bei Zustandsänderungen die Differenz der inneren Energien, der Enthalpien und der Entropien berechnet werden können. Zusätzlich werden alle relevanten Berechnungsgleichungen für die speziellen Zustandsänderungen isochore Zustandsänderung, isobare Zustandsänderung, isotherme Zustandsänderung und isentrope Zustandsänderung zusammengestellt. Hiernach wird mit der polytropen Zustandsänderung die verallgemeinerte Zustandsänderung eingeführt; auch für sie werden alle relevanten Berechnungsgleichungen hergeleitet. Weiter wird gezeigt, dass für Zustandsänderungen des idealen Gases die Änderungen der spezifischen thermischen Energien (spezifische innere Energie, spezifische Enthalpie), die spezifische reversible Wärme q _rev sowie die spezifische Volumenänderungsarbeit w _V und die spezifische Druckänderungsarbeit w _p im T,s-Diagramm grafisch dargestellt werden können. In einem ausführlichen weiteren Unterkapitel wird auf Mischungen idealer Gase eingegangen, dabei werden die Berechnung von Gemisch-Zustandsgrößen aus den Zustandsgrößen der jeweiligen Komponenten sowie die Erfassung von Zustandsänderungen von Mischungen idealer Gase dargestellt.